【セミナー化学基礎+化学2023・2024 解説】発展問題250.気体の溶解度(新課程)解答

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  • Опубликовано: 24 дек 2024

Комментарии • 28

  • @マクロン-k5w
    @マクロン-k5w 4 месяца назад +5

    147mlの時1.00×10^5pa 0℃での体積というところがどうしても3.00×10^5pa での体積じゃないの?って思ってしまいます。22.4L/molを使っているからという理由からとおっしゃっていたのですが自分自身の理解力がなさすぎるのでもう少し詳しく教えて欲しいです!

    • @kagaku-syugyobeya
      @kagaku-syugyobeya  4 месяца назад +8

      @@マクロン-k5w
      ご質問ありがとうございます!ちょっと難しい(でも本質的な)説明をするので頑張って読んでみて下さいね。
      そもそも『水に溶けた気体の体積』という表現が言葉として矛盾しているんです。なぜならば、気体の体積の定義は「その気体分子が飛び回っている空間の容積」ですよね。でも「水に溶けた気体」は別に空間を飛び回ってはいないので、じゃあ「水に溶けた気体に体積なんかあるの?」ってことになるからなんです。そこで暗黙のルールとして、水に溶けた気体の体積を議論したいときは、その水に溶けた気体を空間に取り出して考えているんです。(そうすることでしか「体積」を議論できないとも言えます。)そしてその時には、その取り出す空間の圧力を指定する必要があり、それが今回の問題では1.0x10^5Paなんです。
      もう少し具体的に言うと、問題文の(1)の上に書いてある『0℃、1.0x10^5Paで、水1Lに酸素は49mL溶ける』っていう部分は厳密には『0℃、1.0x10^5Paで、水1Lに溶ける酸素を空間に取り出し、その時の圧力を1.0x10^5Paにするとその空間の広さが49mLだった』という意味なんです。
      従ってこの49mLを使うときには必ず「1.0x10^5Pa」がくっついてくると考えることができます。
      なので今回の問題では3.0x10^5Paで酸素を溶かしてはいますが、その時の体積は、溶けた酸素を1.0x10^5Paの空間に取り出して考ええた値なので、結果として22.4L/molが使えるということなんです。

  • @ともやす-k5o
    @ともやす-k5o 10 месяцев назад +1

    とてつもなく分かりやすい!ありがとうございます。

    • @kagaku-syugyobeya
      @kagaku-syugyobeya  10 месяцев назад

      いえいえ、どういたしまして😃
      またいつでもリクエストして下さいね!

  • @Grffc
    @Grffc 4 месяца назад +1

    溶液の単元苦手で色々動画見させてもらいました。全部めっちゃわかりやすい!今後とも宜しくお願いします

    • @kagaku-syugyobeya
      @kagaku-syugyobeya  4 месяца назад

      @@Grffc
      ありがとうございます!お役に立てて良かったです😃今後も動画を出していくのでたくさん見てもらえると嬉しいです!

  • @abareuma_OF_HYOGO
    @abareuma_OF_HYOGO Месяц назад +1

    (1)なんですけど、温度一定、溶媒の体積一定より、溶ける気体の体積は条件と等しい。よって0°C、3.00×10^5Pa下での体積は49ml。またボイルの法則より、圧力が3分の1倍であるため、0℃、1.0×10^5Pa下での体積は147ml
    こう求めたんですけど、あってるのでしょうか

    • @kagaku-syugyobeya
      @kagaku-syugyobeya  Месяц назад +1

      はい、その解き方でももちろん大丈夫ですよ。

  • @user-cx3gl3uc3u
    @user-cx3gl3uc3u 2 месяца назад +1

    11.00秒のところで圧力が1.0×10^5なのでmol÷22.4で求められないのはなんででしょうか? お願いします🙏

    • @kagaku-syugyobeya
      @kagaku-syugyobeya  2 месяца назад

      @@user-cx3gl3uc3u mol÷22.4ではなくmol×22.4ですね.今計算してたら2.86…となったので四捨五入して2.9…と求まりました。四捨五入する前の値の誤差が少し出ているのが気になりますが…

    • @user-cx3gl3uc3u
      @user-cx3gl3uc3u 2 месяца назад +1

      ありがとうございます。いつも動画わかりやすくて見てます😊

    • @kagaku-syugyobeya
      @kagaku-syugyobeya  2 месяца назад

      @@user-cx3gl3uc3u どういたしまして😆👍️こちらこそいつも見てくれて本当にありがとうございます❗️リクエストも募集しているので何かあれば遠慮なくコメントして下さいね✨

  • @oniqir1450
    @oniqir1450 22 дня назад +1

    容器内の圧力を3.00×10^5paにしたのに求めた体積が1.00×10^5paでの体積になるの?☹️🤔🤔😦たしかに標準状態っていう条件のもと22.4使ったからわかるけど。。感覚的に理解し難い

    • @kagaku-syugyobeya
      @kagaku-syugyobeya  22 дня назад

      感覚的に理解しがたいのは「水に溶けた気体の体積」という言葉が矛盾を含んでいるからです。
      そもそも「気体の体積」というのは、その気体分子が飛び回っている「空間の容積」のことを指します。じゃあ「水に溶けた気体の体積」って何?ってことになりますよね。だって水に溶けた気体は別に空間を飛び回っている訳ではないので。
      そこで、水に溶けている気体を空間に取り出して考える必要があるんです。つまり「水に溶けた気体の体積」というのは厳密に言い換えると「水に溶けた気体を指定された圧力下の空間に(擬似的に)取り出したときの、その空間の体積」という意味になります。そしてその指定された圧力というが必要なので、それが1.0×10^5Paだったり、3.0×10^5Paだったりするんです。
      伝わりますかね?文字ではなかなか難しいですよね。

  • @ynkaaaaaaa0204perfect
    @ynkaaaaaaa0204perfect 3 месяца назад +1

    (2)の解き方で、3リットルに49mlを足して147ml(元の気圧下に変換した)という解法は応用が効かないでしょうか?
    あと、2.9リットルをPV=一定から一気に求めるのはアリでしょうか?

    • @kagaku-syugyobeya
      @kagaku-syugyobeya  3 месяца назад +1

      @@ynkaaaaaaa0204perfect
      結論から言うと、どちらもアリです‼️その解法だと難しいかなぁと思い、動画内では別の解法にしてみました。
      ただし、本動画内の解説である、『水に溶けたmolはヘンリーで、気体のままのmol状態方程式で、それぞれ求める』という解法自体は知っておいた方がよいと思います。発展問題で使う可能性があるので!

    • @ynkaaaaaaa0204perfect
      @ynkaaaaaaa0204perfect 3 месяца назад +1

      @@kagaku-syugyobeya 分かりました!確かにもっと複雑になれば、こんがらがるかもしれません!習得します!ご回答ありがとうございます。

    • @kagaku-syugyobeya
      @kagaku-syugyobeya  3 месяца назад +1

      いえいえ、どういたしまして!!

  • @userwmgmhmp
    @userwmgmhmp 4 месяца назад +3

    ヘンリーの法則では体積一定なのに㈠の前半が149mlなのが意味があまりわからないです。。

    • @kagaku-syugyobeya
      @kagaku-syugyobeya  4 месяца назад

      @@userwmgmhmp
      ヘンリーの法則は2種類の表現方法があって、1つ目は
      『一定温度において一定量の溶媒に溶ける気体の物質量は、その気体の分圧に比例する』というもので、本動画の解説ではこの観点で立式しています。
      一方でもう1つの表現では
      『一定温度において一定量の溶媒に溶ける気体の体積は、「加わっている圧力下で測ると」圧力に関係なく一定である』というものです。ちなみにこの解法が使えるのは(1)の後半の問題であり、前半では使えません。確かに後半のみ答えが49mLになっていますね。なおこれは「加わっている圧力下で」という条件が与えられている時しか使えない解法であり万能では無いため、使える場面を自分で判断しなければならず、使いこなすのは難しいと思います。
      なので一般的にヘンリーの法則を使うときには1つ目の方を使うことが多いため、本動画での解説もその方針で解いているということなんです。

  • @クローバー東工大志望
    @クローバー東工大志望 8 месяцев назад +1

    ヘンリーの法則は体積一定だから、(1)の前半答えは、49mlではないのですか❓

    • @kagaku-syugyobeya
      @kagaku-syugyobeya  8 месяцев назад +1

      ご質問ありがとうございます。
      ご指摘の「ヘンリーの法則は体積一定だから…」という部分は、もう少し正確に言うと「一定量の溶媒に溶けうる気体の体積は、『加わっている圧力の下で測ると』圧力に関係なく一定である」となります。
      ここで言う『加わっている圧力』というのは、3.0×10の5乗Paのことであり、それがまさに(1)の後半の問題ということになります。(たしかに(1)の後半は49mLとなっていますね。)
      いかがでしょうか?
      補足:
      このようにヘンリーの法則は体積についての表現もありますが間違えてしまう人が多い印象なので、僕自身がヘンリーの法則を説明する時はmolで解く方法を解説することが多いです。(つまり動画内での解説の流れです)

  • @re-recording-u7m
    @re-recording-u7m 5 месяцев назад

    神すぎる
    ありがとうございます😭

    • @kagaku-syugyobeya
      @kagaku-syugyobeya  5 месяцев назад

      いえいえ、どういたしまして😆👍️こちらこそお役に立てて嬉しいです。解説してほしい問題があったら遠慮なくリクエストしてきて下さいね✨

  • @そらの-t2v
    @そらの-t2v 4 месяца назад +1

    Rって値が与えられてないと思うんですが、(2)でRを用いて計算する場合はどうすればいいですか?

    • @kagaku-syugyobeya
      @kagaku-syugyobeya  4 месяца назад

      鋭いご指摘ですね😃
      問題文中の色々な値がすべて有効数字が3桁で与えられているので、Rもそれに合わせて8.31×10^3を使えば良いと思います。とても良い点に気付きましたね。素晴らしいと思います!
      なお補足として、本動画でなぜセミナーの解答解説とは異なる解き方をしたかというと、この解き方の方が一般的な解法だからです。つまり
      ・水に溶けている気体→ヘンリーで求める
      ・水に溶けていない気体→状態方程式で求める
      ・それらをmolの観点で連立する
      という一連の流れを習得してほしいと思い、この解説にしました。

  • @将義大井
    @将義大井 10 месяцев назад +1

    コメントすいませんm(_ _)mセミナーの解答の方では(1)で体積47.0mlをmolに変換せずにそのままヘンリーの法則を使ってといているように見えるのですが、結果として同じになるから端折っているってことで良いですか?

    • @kagaku-syugyobeya
      @kagaku-syugyobeya  10 месяцев назад

      コメントありがとうございます。
      確かに体積(mL)のままでも計算できますが、一般的には物質量(mol)に直した方が扱いやすくミスが少なくなるので、解説動画の方では一旦molに直して計算しました。molにさえしておけば、仮に体積以外の他の単位(グラムなど)を指定されても自在に変換できますからね!
      もちろんその辺をきちんと使いこなせる、ということならば体積のまま計算しても大丈夫ですよ😃